Mar 18 2016
来自Helmholtz-Zentrum Berlin的团队首次能够测量新键如何影响分子：他们使用来自Paul Scherrer Institut的Swiss Light Source（SLS）的测量数据重建了丙酮分子的“能量景观”，因此，从经验上确定了丙酮和氯仿分子之间的氢键形成。结果已发表在《自然科学报告》中，并有助于理解化学的基本现象。
该团队可以首次使用RIX观察氢键的形成如何改变乙孔分子中的C = O键。（信用：HZB）
分子由原子组成，它们彼此之间保持特定的间隔和角度。然而，分子的形状可以通过与其他分子，外力和激发的距离，以及当一个分子与另一个分子建立化学连接时，例如在化学反应中发生变化。描述分子可能发生的变化的一个非常有用的概念是使用所谓的“潜在表面”或能量景观。但是，这些不是实际空间中的实际表面。它们更被视为定义分子的参数，然后可以将其描绘成表面。一个例子是碳氧键的拉伸，或各个分子基团之间的角度。您可以想象像丘陵景观一样的表面。如果光激发了分子的一部分振荡，则分子的状态会向上移动，从而有能量地说，甚至可能在通过或峰上向上移动。它要么最终返回其先前的能量最小值，要么以不同的能量浸入对应于改变角度或键长的降落。其中一些变化使我们能够得出关于与相邻分子键合的结论。
激发双键C = O分析后的响应
由Annette Pietzsch和AlexanderFöhlisch领导的团队现在首次成功地测量了这些非常微妙的表面，该表面围绕一个名为丙酮（C3H6O）的小分子。他们在瑞士的保罗·施雷尔学院（PSI）的瑞士光源上使用了共振非弹性X射线散射（RIX）方法。Annette Pietzsch解释说：“我们选择将丙酮的碳原子和氧原子之间的双键选择性激发到振荡中，并详细分析反应。”由于测量数据的分辨率极高，它们成功地沿此C = O双键映射了电势表面。
观察到氢键的指纹
In the second part of the experiment, they investigated a mixture of acetone and chloroform. A liquid mixture like this is denoted as azeotropic, meaning that the two ingredients can no longer be separated from one another through distillation. The scientists were now able for the first time to empirically observe how the acetone molecules linked tightly to the chloroform molecules via hydrogen bonding. They were able to identify in the measurement data the fingerprint of the hydrogen bonds that form between the C=O group of the acetone molecules and hydrogen groups of the chloroform molecules.
Finding a needle in the haystack
“总而言之，我们证明了亚自然线宽度振动振动的RIX如何直接可以直接访问所选原子位点和部分周围的基态势能表面，而无法使用其他技术访问。我们对局部基础状态势能表面（...）的方法类似于在干草堆中找到针头。这种方法的性能将使即将到来的高毛发同步激素和自由电子激光器与即将到来的高分辨率RIX仪器结合使用。因此，他们预见到这种技术在不久的将来将该技术广泛适用于所有热，集体和杂质驱动的化学和材料问题。欧洲杯足球竞彩
Annette Pietzsch在柏林的Bessy II同步源工作，建立了Metrix，这是一种共振弹性X射线散射的仪器，将来能够实现更高的分辨率。此外，MEV-rixs实验将使低能区域的高分辨率X射线散射可行。AlexanderFöhlisch负责HZB的方法和仪器研究所，用于同步辐射，是多维景观中Helmholtz虚拟动态途径的发言人（Helmholtz Virtual Instittute 419）。
Source:http://www.helmholtz-berlin.de/